(57)【要約】    【課題】  環形ガラスバルブの形状を改良して放電路長を大きくした四角形状の多重環形蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供する。    【解決手段】  多重環形蛍光ランプＦＬは、管外径12〜20mm、管長800〜3000mmのガラス管が同一平面内で交互に隣接した複数の直管部１ａおよび屈曲部１ｃを形成し、両端が直管部になっていて、かつ、互いに隣接して位置することにより、全体として四角形状をなしている複数の環形ガラスバルブ１Ａ、１Ｂが同一平面上においてほぼ同心関係に配置され、かつ、ブリッジ接合部１Ｃにより接合して形成された単一の放電路を備えているとともに、隣接する環形ガラスバルブの屈曲部間の最大距離Ｇが7〜15mmになっている多重管バルブ１と；多重管バルブの内面側に配設された蛍光体層２と；多重管バルブの両端内部に封装された一対の電極３、３と；多重管バルブの内部に封入された放電媒体と；を具備している。【選択図】    図１
2005353574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管外径12〜20mmのガラス管が部分的に屈曲してほぼ同一平面内で交互に隣接した複数の直管部および屈曲部を形成し、両端が直管部になっていて、かつ、互いに隣接して位置することにより、全体として四角形状をなしている複数の環形ガラスバルブがほぼ同一平面上においてほぼ同心関係に配置され、かつ、ブリッジ接合部により接合して形成された単一の放電路を備えているとともに、隣接する環形ガラスバルブの屈曲部間の間隔が直管部間の間隔より大きくて、しかもその最大距離が6〜15mmになっている多重環バルブと；
多重環バルブの内面側に配設された蛍光体層と；
多重環バルブの放電路の両端に位置する各端部の内部に封装された一対の電極と；
多重環バルブの内部に封入された放電媒体と；
を具備していることを特徴とする多重環形蛍光ランプ。
【請求項２】
多重環バルブは、その複数の環形ガラスバルブにおける屈曲部の内周側の曲率半径がそれぞれ15〜50mmで、かつ、ほぼ等しい値になっていることを特徴とする請求項１記載の多重環形蛍光ランプ。
【請求項３】
管外径12〜20mmのガラス管が部分的に屈曲してほぼ同一平面内で交互に隣接した複数の直管部および屈曲部を形成し、両端が直管部になっていて、かつ、互いに向かい合っていることにより、全体として四角形状をなし、両端の直管部が向かい合って四角形状の一辺を形成していて、大きさが互いに異なる複数個の環形ガラスバルブが同一平面上においてほぼ同心関係に配置されていて、隣接する対をなす環形ガラスバルブの対向する端部近傍がブリッジ接合部により接合されて単一の放電路を形成しているとともに、相対的に外側に位置する管形ガラスバルブの内周側の曲率半径が相対的に内側に位置する管形ガラスバルブの外周側の曲率半径より小さい多重環バルブと；
多重環バルブの内面側に配設された蛍光体層と；
多重環バルブの放電路の両端に位置する各端部の内部に封装された一対の電極と；
多重環バルブの内部に封入された放電媒体と；
を具備していることを特徴とする多重環形蛍光ランプ。
【請求項４】
多重環バルブは、その外側および内側の環形ガラスバルブにおける直管部間の間隔が2mm以上、6mm未満で、屈曲部間の最大間隔が6mm以上、15mm以下であることを特徴とする請求項３記載の多重環形蛍光ランプ。
【請求項５】
照明装置本体と；
照明装置本体に配設された請求項１ないし4のいずれか一記載の多重環形蛍光ランプと；
多重環形蛍光ランプを点灯する蛍光ランプ点灯回路と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項６】
前記多重環形蛍光ランプは、その多重環バルブを構成する複数の環形ガラスバルブのいずれか一つに形成された屈曲部で照明装置本体に保持されていることを特徴とする請求項５記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四角形状をなしている多重環形蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来の直管形蛍光ランプや環形蛍光ランプに加えて、比較的細管で高管壁負荷の高輝度蛍光ランプが各種市場に出ている。これらの高輝度蛍光ランプのうちの一品種として、直管状のガラス管をベンデイング加工により形成した同一管径の環形バルブ２本を環の上下方向に離間させ、かつ、それらの一端近傍部分をブリッジ接合して単一の放電路を形成することによって、従来の環形蛍光ランプの約２倍近い長さの発光管長すなわち放電路長を有する円形の２重環形蛍光ランプがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかし、上記の２重環形蛍光ランプは、円環状をなしているため、バルブ全体を加熱し、軟化させた後に曲成加工を行う必要があり、蛍光体層やガラスバルブの熱劣化が大きく、初期光束や光束維持率は、直管形の蛍光ランプのそれに比べて劣っていた。
【０００４】
これに対して、本発明者らは、先に四角形状をなしている２重環形蛍光ランプを開発した（特願２００３−２７３０９２）。この２重環形蛍光ランプは、複数の直管部および屈曲部が交互に繋がってほぼ四角形をなした大小２本の環形ガラスバルブを同一平面内において同心状に配置し、各環形ガラスバルブの一端部近傍をブリッジ接合部により接合して単一の放電路を形成し、各環形ガラスバルブの両端間を橋絡する口金を装着してなる構成を有している。
【０００５】
新たに開発された２重環形蛍光ランプは、ガラスバルブが四角形状をなしているため、矩形状の照明器具に対する適合性に優れ、また放電路長を大きくでき、かつ、環形バラスバルブの直管部に曲成のための加熱処理を施さなくてよいので熱劣化が少なく、高発光効率になるという利点を併せ有している。
【特許文献１】特開２００１−２４３９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した四角形状の２重環形蛍光ランプは、例えば以下のように構成されている。すなわち、その互いに同心状に配置されている大小２本の環形ガラスバルブにおける屈曲部が、両環形ガラスバルブにおけるそれぞれの曲率半径の中心が同一位置になるように形成されている。したがって、外側に位置する環形ガラスバルブの曲率半径は、内側に位置する環形ガラスバルブのそれより大きくなっている。その結果、２本の環形ガラスバルブ間の間隔が直管部および屈曲部のいずれにおいても等しくなっている。そのため、２重環形蛍光ランプの外観が良好である。
【０００７】
しかしながら、本発明者が四角形状の２重環形蛍光ランプの光出力をより一層高くするための研究を進めた結果、上述の構造の一部を改変することで２重環形蛍光ランプの光出力をさらに高くすることが可能になることが分かった。
【０００８】
ところで、上記２重環形蛍光ランプは、大小２本の環形ガラスバルブの間をブリッジ接合部により連結して１本の放電路を形成するのであるが、そのブリッジ接合の際に一方の環形ガラスバルブを他方の環形ガラスバルブに対して形成されるブリッジ接合部の管軸方向に直線的に移動させるのが一般的である。また、大小２本の環形ガラスバルブの間隔を小さくする方が、外観が良好になるし、ブリッジ接合部の長さが小さくてよいために、２重環形蛍光ランプの機械的強度が向上するという利点がある。
【０００９】
一方、環形ガラスバルブの間隔が小さくなるにしたがってブリッジ接合部を形成する際のブリッジ接合部の管軸方向への移動距離を確保しにくくなる。そこで、移動可能な距離をなるべく大きく確保するためには、外側に位置する環形ガラスバルブの内周側の側面に、内側に位置する環形ガラスバルブの外周側の側面が当接するまで移動させ得るのが好ましい。
【００１０】
前記従来技術の場合、図７に示すように、内側の環形ガラスバルブ１Ｂを矢印方向へ移動させると、その直管部１ａＢが外側の環形バルブ１Ａの直管部１ａＡに当接する。しかし、外部から振動などが加わることにより、移動後に破線矢印方向に環形ガラスバルブ１Ｂがずれたり、移動中に一点破線矢印方向にずれたりすると、内側の環形ガラスバルブ１Ｂの屈曲部１ｂＢが外側の管形バルブ１Ａの屈曲部１ｃＡに当接してしまうために、適切な移動距離を確保することが困難になってしまう。そのために、ブリッジ接合部を形成する際の移動距離および移動方向が制限されてしまい、その結果ブリッジ接合部に肉溜まりができて歪が発生し、機械的強度が低下するという問題がある。
【００１１】
本発明は、環形ガラスバルブの形状を改良して光出力を向上させた四角形状の多重環形蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、ブリッジ接合部を形成しようとする対をなす環形ガラスバルブ間の移動距離が屈曲部により制限を受けないで、内側の環形ガラスバルブの直管部の外周側の側面が外側に位置する環形ガラスバルブの内周側の側面に接近するように移動可能なように改良された四角形状の多重環形蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る発明の多重環形蛍光ランプは、管外径12〜20mmのガラス管が部分的に屈曲してほぼ同一平面内で交互に隣接した複数の直管部および屈曲部を形成し、両端が直管部になっていて、かつ、互いに隣接して位置することにより、全体として四角形状をなしている複数の環形ガラスバルブがほぼ同一平面上においてほぼ同心関係に配置され、かつ、ブリッジ接合部により接合して形成された単一の放電路を備えているとともに、隣接する環形ガラスバルブの屈曲部間の間隔が直管部間の間隔より大きく、しかもその最大距離が6〜15mmになっている多重環バルブと；多重環バルブの内面側に配設された蛍光体層と；多重環バルブの放電路の両端に位置する各端部の内部に封装された一対の電極と；多重環バルブの内部に封入された放電媒体と；を具備していることを特徴としている。
【００１４】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【００１５】
多重環形蛍光ランプは、少なくとも多重環バルブ、一対の電極、蛍光体層および放電媒体を具備している。
【００１６】
多重環バルブは、同一平面上においてほぼ同心関係に配置された複数の環形ガラスバルブを備えているとともに、複数の環形ガラスバルブがブリッジ接合部により接合して単一の放電路を形成している。また、複数の環形ガラスバルブは、それぞれガラス管が部分的に屈曲してほぼ同一平面内で交互に隣接した複数の直管部および屈曲部を形成し、両端が直管部になっていて、かつ、直管部および屈曲部が互いに隣接して位置することにより、全体として、それぞれが四角形状をなしている。すなわち、直管部が四角形の４辺となり、屈曲部が４つの隅角部を構成する。加えて、複数の環形ガラスバルブは、そのいずれもその形状が相似形またはほぼ相似形をなしている。なお、上記において、「同一平面」とは、若干の高さの相違、例えば環形バルブの管径以下の高さの違いがあるものを許容する意味である。
【００１７】
また、多重環バルブは、複数の環形ガラスバルブを構成するガラス管が、それぞれ管外径12〜20mmである。好ましい管長は800〜3000mmである。なお、管外径は直管部における寸法である。ただし、直管部であっても、屈曲部近傍の部分については、屈曲部の形成時に管外径が若干変化して部分的に上記範囲から外れることが許容される。したがって、本発明において、直管部の管外径は、直管部の大部分が上記範囲内であればよいものとする。また、直管部の肉厚は、約0.8〜1.2mm程度とするのがよい。直管部は、管外径が上記のように12〜20mmの範囲内にあるものとするが、以下に示すように、ランプ効率などのランプ特性や製造条件を考慮したときの最適範囲は14〜18mmである。
【００１８】
すなわち、蛍光ランプは、一般的にその管径を小さくすればランプ効率が向上することが知られており、本発明では、直管部の管外径を20ｍｍ以下としている。直管部の管外径が20mm以下であれば、従来技術の細径の環形蛍光ランプと同等またはそれ以上のランプ効率を達成することが可能となる。これに対して、直管部の管外径が12mm未満であると、屈曲部を有するガラスバルブとしての機械的強度を確保するのが困難となるので、不可である。加えて、同サイズの従来の環形蛍光ランプと同等の光出力が得られないので、実用的ではない。
【００１９】
また、管外径が29mmである従来の環形蛍光ランプ（形名「FCL」）のランプ効率を10％以上向上させるためには、管外径を65％以下に小さくする必要がある。すなわち、直管部の管外径は18mm以下であればよい。また、この管外径であれば、蛍光ランプとしての薄形化も十分満足できる。一方、光出力やランプ効率などの特性面を考慮すると、直管部の管外径は14mm以上とするのが好ましい。
【００２０】
次に、ガラス管の管長は、主としてブリッジ接合部によって複数の環形ガラスバルブを連絡して単一の放電路が形成される関係で、環形バルブの数、多重環形蛍光ランプの外形サイズおよび定格ランプ電力などの設計要因により影響される。したがって、ガラス管の管長は、上記の800〜3000mmの範囲から適宜選択することにより、一般照明用として好適な多重環形蛍光ランプを得ることができる。なお、管長は管軸に沿う寸法である。
【００２１】
さらに、多重環バルブは、本発明において、隣接する対をなす環形ガラスバルブの屈曲部間の間隔は、その最大距離が6〜15mmに規定されている。屈曲部間の上記最大距離が上述の範囲内にあることにより、後述する作用、効果を奏する。なお、屈曲部間の最大距離を上記の範囲内にするための具体的な手段は、本発明において特段限定されないが、例えば隣接する環形ガラスバルブにおけるそれぞれの屈曲部の曲率半径を15〜50mmの範囲内でほぼ等しくなるように設定することにより実現することができる。
【００２２】
また、屈曲部の曲率半径を次のように設定するのがよい。すなわち、隣接する対をなす環形ガラスバルブ間において、外側に位置する環形ガラスバルブの内周側の曲率半径が、内側に位置する環形ガラスバルブの外周側の曲率半径より小さくなるように設定する。そうすれば、上記の最大距離を容易に得ることができる。また、ブリッジ接合部を形成する際に、外側に位置する環形ガラスバルブの直管部における内周側の側面に内側に位置する環形ガラスバルブの外周側の側面が当接するまで移動させることが可能になる。
【００２３】
また、多重環バルブを構成する複数の環形ガラスバルブ間において、隣接する直管部間の間隔は、屈曲部間の間隔の最大距離より小さくて、例えば一般的には2mm以上、6mm未満であって、好適には3mm以上、６mm未満、最適には4mmである。
【００２４】
また、多重環形蛍光ランプは、多重環バルブの内面に蛍光体層を具備している。蛍光体層は、直管状のガラス素管を加熱軟化させ、かつ、部分的に屈曲して環形ガラスバルブを形成する場合には、ガラス素管のときに形成することができる。
【００２５】
さらに、多重環形蛍光ランプは、多重環バルブの内部に封入される放電媒体として水銀および希ガスを用いることができる。しかし、所望によりキセノンなどの希ガスのみであってもよい。
【００２６】
さらに、多重環形蛍光ランプの多重環バルブを構成する環形ガラスバルブの数は、特段限定されない。好適には２重環構造である。しかし、所望により３重環以上の多重環であってもよい。
【００２７】
そうして、本発明においては、多重環バルブにおける隣接する環形ガラスバルブの屈曲部間の間隔を直管部間の間隔より大きくして、その最大距離が6〜15mmに規定されていることにより、屈曲部が位置する四角形状バルブの対角線方向の光出力を向上させることができる。これは、本来隣接していることによって影となって放射されなかった内側の環形バルブの屈曲部の光出力が６ｍｍ以上の間隙を形成することによって有効に外方へ放射されるようになるためである。
【００２８】
請求項２に係る発明の多重環形蛍光ランプは、請求項１記載の多重環形蛍光ランプにおいて、多重環バルブは、その複数の環形ガラスバルブにおける屈曲部の内周側の曲率半径がそれぞれ15〜50mmで、かつ、ほぼ等しい値になっていることを特徴としている。
【００２９】
本発明は、環形ガラスバルブの屈曲部を形成する際に、その製造が容易になる構成を規定している。すなわち、屈曲部を形成するには、ガラス管の屈曲予定部を加熱軟化させて加工するが、本発明においては、大きさの互いに異なる複数の環形ガラスバルブにおける屈曲部の曲率半径を等しくすることにより、同一の加工条件で屈曲部を成形することができる。このため、製造設備の構造を簡素化することもできる。なお、金型を用いて屈曲部を成形する場合には、金型を複数の環形ガラスバルブに対して共通に使用することができる。
【００３０】
また、屈曲部の内周側の曲率半径がそれぞれ15〜50mmの範囲内で設定されていることにより、ガラス管を加熱軟化させて屈曲部を形成しやすくなる。
【００３１】
請求項３に係る発明の多重環形蛍光ランプは、管外径12〜20mmのガラス管が部分的に屈曲してほぼ同一平面内で交互に隣接した複数の直管部および屈曲部を形成し、両端が直管部になっていて、かつ、互いに向かい合っていることにより、全体として四角形状をなし、両端の直管部が向かい合って四角形状の一辺を形成していて、大きさが互いに異なる複数個の環形ガラスバルブが同一平面上においてほぼ同心関係に配置されていて、隣接する対をなす環形ガラスバルブの対向する端部近傍がブリッジ接合部により接合されて単一の放電路を形成しているとともに、相対的に外側に位置する管形ガラスバルブの内周側の曲率半径が相対的に内側に位置する管形ガラスバルブの外周側の曲率半径より小さい多重環バルブと；多重環バルブの内面側に配設された蛍光体層と；多重環バルブの放電路の両端に位置する各端部の内部に封装された一対の電極と；多重環バルブの内部に封入された放電媒体と；を具備していることを特徴としている。
【００３２】
本発明は、先行する請求項に係る発明の作用、効果に加えて、ブリッジ接合部の形成が容易な多重環形蛍光ランプの構成を規定している。
【００３３】
すなわち、上記の構造の環形ガラスバルブ間にブリッジ接合部を形成する際に、本発明によれば、対をなす環形ガラスバルブを、そのブリッジ接合予定部の存在する四角形の辺に対向する辺を構成する直管部相互が接触するまで、換言すれば移動可能な距離を最大限まで確保することが可能になるために、ブリッジ接合部を形成しやすくなる。
【００３４】
そうして、本発明においては、請求項１に係る発明における作用、効果に加えてブリッジ接合部形成の際における環形ガラスバルブ間の相対的な移動距離を比較的大きく、しかもその方向を応分に自由に確保できるようになるために、その結果形成されるブリッジ接合部が良好なものとなり、従来技術におけるような前述の問題を生じなくなる。
【００３５】
また、環形ガラスバルブの肉厚が0.8〜1.2ｍｍであることにより、管外径12〜20ｍｍのガラス管を得やすくなることに加えて上述のその他の条件との組合せにおいてブリッジ接合部の形成が比較的容易になる。
【００３６】
請求項４に係る発明の多重環バルブは、請求項３記載の多重環形蛍光ランプにおいて、その外側および内側の環形ガラスバルブにおける直管部間の間隔が2mm以上、6mm未満で、屈曲部間の最大間隔が6mm以上、15mm以下であることを特徴としている。
【００３７】
本発明は、請求項４に係る発明における対をなす管形ガラスバルブ間における直管部と屈曲部の好適な寸法を規定している。なお、直管部間の間隔は、4mmが最適である。
【００３８】
請求項５に係る発明の照明装置は、照明装置本体と；照明装置本体に配設された請求項１ないし４のいずれか一記載の多重環形蛍光ランプと；多重環形蛍光ランプを点灯する蛍光ランプ点灯回路と；を具備していることを特徴としている。
【００３９】
本発明において、「照明装置」とは、請求項１ないし４に係る発明の多重環形蛍光ランプの発光を利用する装置の全てを包含する広い概念であり、例えば照明器具、標識灯、表示灯および広告灯などが該当する。また、「照明装置本体」とは、照明装置から多重環形蛍光ランプおよび蛍光ランプ点灯回路を除いた残余の部分全体をいう。照明装置は、蛍光ランプが例えば透光性グローブやセードのような部材によって閉じられた空間内において点灯する構成であることを許容する。しかし、外部に開放された状態で点灯するような構成であってもよい。
【００４０】
また、蛍光ランプ点灯回路は、蛍光ランプを点灯する回路手段であり、好適には高周波点灯回路である。所望により蛍光ランプ点灯回路には、出力の切換手段を配設することができる。切換手段は、蛍光ランプを高効率点灯させる低電力モードと、高出力点灯させる高電力モードとを切り換えることができる構成であったり、これらモード間を連続的に変化させる構成であったりしてもよい。点灯回路の切換手段を切り換えることによって、蛍光ランプの点灯電力が調整される。
【００４１】
請求項６に係る発明の照明装置は、請求項５記載の照明装置において、前記多重環形蛍光ランプは、その多重環バルブを構成する複数の環形ガラスバルブのいずれか一つに形成された屈曲部で照明装置本体に保持されていることを特徴としている。
【００４２】
本発明は、多重環形蛍光ランプの保持により生じる暗部を低減するのに効果的な構成を規定している。
【００４３】
すなわち、環形ガラスバルブの隣接部の間隔が小さくなっている多重環形蛍光ランプの場合、これを保持するには複数の環形ガラスバルブ全体を保持するのが一般的である。このため、多重環形蛍光ランプの保持のために、光源の暗部が相対的に大きくなってしまう。これに対して、本発明においては、隣接する環形ガラスバルブの屈曲部間に最大距離6〜15mmの隙間（間隔）が形成されるので、この屈曲部を利用して複数の環形ガラスバルブのうち１つだけを保持することで、多重環形蛍光ランプ全体を保持している。このため、前述のように光源の暗部が小さくなるという効果がある。
【００４４】
上記の保持のための手段は、特段限定されない。例えば一般の照明器具に見られるような環形ガラスバルブの周囲を抱持する弾性金属バンドや合成樹脂製の弾性バンドなどからなるランプ保持具を照明装置本体に備えることができる。しかし、所望により多重環形蛍光ランプの所定の屈曲部に予め保持手段を付加しておくことも許容される。
【発明の効果】
【００４５】
請求項１に係る発明によれば、多重環バルブにおける隣接する環形ガラスバルブの屈曲部間の間隔が直管部間の間隔より大きく、その最大距離が6〜15mmであることにより、対をなす環形ガラスバルブの対向する端部近傍にブリッジ接合部を形成する際の移動が、外側に位置する環形ガラスバルブの直管部における内周側の側面に、内側に位置する環形ガラスバルブの直管部における外周側の側面が当接する程度に接近させた場合でも屈曲部が当接する虞がなくなるので、ブリッジ接合部を形成する際の環形ガラスバルブの移動およびその方向に対する制限を受けにくくなり、その結果ブリッジ接合部の形成が容易になるとともに、ブリッジ接合部に肉溜りができなくなって歪が発生しにくくなる多重環形蛍光ランプを提供することができる。
【００４６】
請求項２に係る発明によれば、加えて複数の環形ガラスバルブにおける屈曲部の内周側の曲率半径がそれぞれ15〜50mmで、かつ、ほぼ等しい値になっていることにより、複数の環形ガラスバルブに屈曲部を成形する際に、共通する金型を使用することで製造設備の構造の簡素化が可能な多重環形蛍光ランプを提供することができる。
【００４７】
請求項３に係る発明によれば、管外径12〜20mmのガラス管からなる対をなす環形ガラスバルブの外側に位置する環形ガラスバルブの屈曲部における内周側の曲率半径が内側に位置する環形ガラスバルブの屈曲部における外側の曲率半径より小さいことにより、加えて対をなす管形ガラスバルブのうち、外側に位置する管形ガラスバルブの屈曲部における内周側の曲率半径（以下、第１の曲率半径という。）が、内側に位置する管形ガラスバルブの屈曲部における外周側の曲率半径（以下、第２の曲率半径という。）より小さいため、第１の曲率半径と第２の曲率半径の差に応じた大きさの隙間が両屈曲部間に形成されていると、屈曲部相互間が接触しなくなるので、直管部相互が接触するまで両管形ガラスバルブを相対的に移動させることができ、上記移動距離が従来技術におけるように制限されて小さくなるようなことがなくなる多重環形蛍光ランプを提供することができる。
【００４８】
請求項４に係る発明によれば、加えて多重環バルブの外側および内側の環形ガラスバルブにおける直管部間の間隔が2mm以上、6mm未満で、屈曲部間の最大間隔が6mm以上、15mm以下であることにより、良好なブリッジ接合部の形成が容易な多重環形蛍光ランプを提供することができる。
【００４９】
請求項５に係る発明によれば、請求項１ないし４の効果を有する照明装置を提供することができる。
【００５０】
請求項６に係る発明によれば、加えて多重環バルブを構成する複数の環形ガラスバルブのいずれか一つに形成された屈曲部で多重環形蛍光ランプの全体を照明装置本体に保持することにより、多重環形蛍光ランプの保持により生じる暗部を低減するのに効果的な照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
【００５２】
図１ないし図３は、本発明の多重環形放電ランプを実施するための第１の形態を示し、図１は正面図、図２は要部拡大正面縦断面図、図３は対をなす環形ガラスバルブ間の移動距離を説明する要部正面図である。
【００５３】
多重環形蛍光ランプＦＬは、主として図２に拡大して示すように、それぞれ多重環バルブ１、蛍光体層２、一対の電極３、３および放電媒体を具備し、かつ、単一の口金４を共有して構成されている。なお、図中符号Ｈは保持具であり、後述するように多重環形蛍光ランプＦＬを保持する。
【００５４】
多重環バルブ１は、外側環形ガラスバルブ１Ａおよび内側環形ガラスバルブ１Ｂがブリッジ接合部１Ｃにより連結されて１本の放電路を形成している。また、外側環形ガラスバルブ１Ａおよび内側環形ガラスバルブ１Ｂは、直管部における間隔が4mmであり、同一平面内において同心的に配置されている。さらに、外側環形ガラスバルブ１Ａおよび内側環形ガラスバルブ１Ｂは、それぞれ１本のガラス素管を４箇所で局部的に加熱、軟化させて金型を用いて加圧成型することにより、４辺のうち１辺においてガラス素管の両端部が離間しているものの、全体としてほぼ正方形をなすように形成されている。
【００５５】
また、外側環形ガラスバルブ１Ａおよび内側環形ガラスバルブ１Ｂは、１辺の長さＬが200mm以上とするのが好ましく、後述する直管部で管外径が12〜20mm、肉厚が0.8〜1.5mm、好適には0.8〜1.2mmの範囲から適宜選択される。なお、以下において、外側環形ガラスバルブ１Ａおよび内側環形ガラスバルブ１Ｂを共通的に表現する場合には、単に環形ガラスバルブ１Ａ（または１Ｂ）という。
【００５６】
また、多重環バルブ１は、その外側環形ガラスバルブ１Ａの屈曲部１ｃと、内側環形ガラスバルブ１Ｂの屈曲部１ｃとの間の最大距離Ｇが6〜15mmになっていて、直管部１ａにおける間隔である3mmより大きくなっている。なお、多重環バルブ１の外側環形ガラスバルブ１Ａと内側環形ガラスバルブ１Ｂとの間を、例えばそれらの直管部１ａ間において、図示を省略しているが、透明質シリコーン樹脂などの部材により部分的に固定することができる。
【００５７】
さらに詳述すれば、外側環形ガラスバルブ１Ａおよび内側環形ガラスバルブ１Ｂは、それぞれ正方形の４辺をなす５つの直管部１ａ、１ｂＣ、１ｂＤと、それぞれ隅角部を形成する４つの屈曲部１ｃとを備えている。すなわち、３つの直管部１ａは、正方形の隣接する３辺を形成している。また、２つの直管部１ｂＣ、１ｂＤは、１本のガラス素管の両端部に配置されていて、正方形の残余の１辺を形成する。さらに、図２に示すように、ガラス素管の一端部により構成される一方の直管部１ｂＣは、電極マウントＥＭを封着することにより閉鎖されている。また、ガラス素管の他端部により形成される他方の直管部１ｂＣの端部近傍にブリッジ接合部ＩＣが形成される。したがって、外側環形ガラスバルブ１Ａと内側環形ガラスバルブのそれぞれにおける上記他方の直管部１ｂＣの端部が互いに向かい合うが、それらの端部近傍間がブリッジ接合部ＩＣより連結される。
【００５８】
電極マウントＥＭは、フレアステムＨＳ、それぞれ一対の内部導入線ＬＩ、外部導入線ＬＯおよびジュメットワイヤＪＷならびに電極３を一体化して構成された組立体である。そして、フレアステムＨＳは、環形ガラスバルブ１Ａ（または１Ｂ）の内部に連通する細管１ｄを有しているとともに、直管部１ｂＣに気密にガラス溶着している。細管１ｄは、後述するブリッジ接合部１Ｃを形成するための吹き破り部を形成する際に空気を吹き込む際に空気吹き込み口として利用される。また、多重環バルブ１の内部を排気したり放電媒体を封入したりする際にも利用され、放電媒体を封入後にチップオフされる。内部導入線ＬＩおよび外部導入線ＬＯは、フレアステムＨＳ内に気密に埋設されたジュメットワイヤＪＷを介して接続している。電極３は、一対の内部導入線ＬＩの先端間に継線されている。
【００５９】
なお、前記電極マウントＥＭに代えて、所望により既知の他の封着構造、例えばステムガラスを備えない電極マウントを直接封着するピンチシール構造、ボタンステムやビードステムを備えた電極マウントを、当該ステムガラスを介して封着する構造などを用いて封着することができる。
【００６０】
ガラス素管の他端部により構成される環形ガラスバルブ１Ａ（および１Ｂ）の他方の直管部１ｂＤの端部は、その端面がガラスでほぼ平坦状に封止されている。
【００６１】
ブリッジ接合部１Ｃは、外側環形ガラスバルブ１Ａおよび内側環形ガラスバルブ１Ｂにおける他方の直管部１ｂＤの外端面から所定距離後退した位置に形成されている。そして、外側環形ガラスバルブ１Ａおよび内側環形ガラスバルブ１Ｂを連通して単一の放電路を形成する。
【００６２】
上記ブリッジ接合部１Ｃを吹き破り法により形成する際に、一般的に外側環形ガラスバルブ１Ａおよび内側環形ガラスバルブ１Ｂ間を相対的に移動させる。この場合、図３に示すように、外側環形ガラスバルブ１Ａにおける屈曲部１ｃＡの内周側の曲率半径が、内側環形ガラスバルブ１Ｂにおける屈曲部１ｃＢの外周側の曲率半径より小さいために、図３（ａ）に示す多重環バルブの完成時の位置から図３（ｂ）に示すように、外側環形ガラスバルブ１Ａにおける直管部１ａＡの内周側の側面に、内側環形ガラスバルブ１Ｂにおける直管部１ａＢの外周側の側面が接触するまで矢印方向へ移動させることができる。このため、ブリッジ接合部１Ｃを形成しやすくなるとともに、形成されるブリッジ接合部１Ｃに肉溜りでできにくくなり、良好なブリッジ接合部１Ｃを形成することができる。
【００６３】
一対の電極３、３は、多重環バルブ１の外側環形ガラスバルブ１Ａ、内側環形ガラスバルブ１Ｂのそれぞれ一端に前記電極マウントＥＭを介して封装されている。したがって、多重環バルブ１の内部には、一方の電極３から外側環形ガラスバルブ１Ａ、ブリッジ接合部１Ｃ、内側環形ガラスバルブ１Ｂを経由して他方の電極３に至る単一の放電路が形成されている。
【００６４】
蛍光体層２は、３波長域発光形蛍光体を主体として構成されていて、多重環バルブ１の一対の電極３、３間の内面に形成されている。しかし、ブリッジ接合部１Ｃの内面、外側環形ガラスバルブ１Ａ、内側環形ガラスバルブ１Ｂのブリッジ接合部１Ｃとの接合部近傍および外側環形ガラスバルブ１Ａ、内側環形ガラスバルブ１Ｂの両端部には蛍光体層が形成されていない。また、蛍光体層２は、環形ガラスバルブ１Ａ（または１Ｂ）の両端を封止する以前に、いったん内面の全体にわたり形成され、次に環形ガラスバルブ１Ａ（または１Ｂ）の両端部およびブリッジ接合予定部に形成された蛍光体層を除去してから、上述した構造に加工している。なお、蛍光体層２を形成する前に、γアルミナなどの金属酸化物微粒子からなる保護膜（図示しない。）が環形ガラスバルブ１Ａ（または１Ｂ）の蛍光体層形成予定部の内面に形成されている。
【００６５】
したがって、蛍光体層３は、保護膜を介して外側環形ガラスバルブ１Ａ、内側環形ガラスバルブ１Ｂの内面に形成されている。なお、蛍光体層３の一部を上述したように除去する際に、保護膜も一緒に除去する。
【００６６】
放電媒体は、水銀およびアルゴン(Ar)からなり、多重環バルブ１を形成した後に細管１ｄを経由して多重環バルブ１の内部に封入されている。なお、細管１ｄは、放電媒体の封入後にチップオフされる。
【００６７】
単一の口金４は、多重環バルブ１の管端部間を橋絡して装着されている。また、口金４は、４本の口金ピン４ａを備えていて、各口金ピン４ａは電極３、３の両端に接続されている。したがって、多重環形蛍光ランプＦＬは、全体として閉じた正方形を形成している。なお、多重環バルブ１の管端部を、口金４の内部にシリコーン樹脂を充填することにより、口金４を多重環バルブ１に固定することができる。
【００６８】
次に、保持具Ｈについて説明する。保持具Ｈは、図１に示すように、弾性金属バンドなどを湾曲して外側環形ガラスバルブ１Ａをその屈曲部１ｃにおいて抱持することによって、多重環形蛍光ランプＦＬを例えば照明装置などに装着するための手段である。この屈曲部１ｃ間に形成される隙間（間隔）は、その最大距離が6〜15mmであり、直管部１ａ間のそれより大きいので、単一の環形ガラスバルブ１Ａ（または１Ｂ）のみを保持することで多重環形蛍光ランプＦＬを保持させることができる。
【００６９】
本形態の多重環形蛍光ランプＦＬは、屈曲部１ｃ間に形成される間隔が直管部１ａ間のそれよりも大きく、最大距離Ｇを6〜15mmとしていることにより、外側環形ガラスバルブ１Ａの屈曲部１ｃの曲率半径ｒＡおよび内側環形ガラスバルブ１Ｂの屈曲部１ｃの曲率半径ｒＢの値をほぼ同じにすることができる。本形態の場合には、最大距離Ｇが11mmであり、曲率半径ｒＡおよびｒＢは約30mmである。
【００７０】
屈曲部１ｃの曲率半径はなるべく小さい方がよい。なぜなら、曲率半径が小さいと屈曲部形成前の直管状ガラスバルブ素管に占める屈曲部形成領域（加熱、軟化されるバルブ長さ）の割合が少なくなり、その分蛍光体やガラスバルブの熱劣化が抑えられるためである。また、曲率半径が小さいと屈曲部１ｃの管軸が環中心の外側に位置するため放電路長がその分長くなるという効果も期待できる。これらの要因により、本形態の多重環形蛍光ランプＦＬは、従来技術のように屈曲部１ｃの曲率半径ｒＡおよびｒＢの曲率中心を同一位置に合わせた場合に比べて発光効率を向上させることが可能となる。
【００７１】
管外径12〜20mmのガラスバルブを屈曲形成したときに機械的強度および生産歩留まりを確保することが可能な最小の曲率半径を検討したところ、15mm以上とする必要があった。また、最大曲率半径は50mm以下に設定した。これは、直管状ガラスバルブ素管の最大管長が3000mmとしたときに屈曲部形成領域の許容される上限値から求めた数値である。
【００７２】
屈曲部１ｃの曲率半径を同じにすることによって、屈曲部形成時に共通の金型を使用する場合には、金型の製造コストが抑えられる。また、環形ガラスバルブ１Ａおよび１Ｂの屈曲部１ｃの成形工程を共通化できるので、環形ガラスバルブ1Aおよび1Bの環径（幅）寸法が異なるものであっても、環形ガラスバルブ１Ａおよび１Ｂ毎に屈曲部１ｃの曲率半径を異ならせる場合に比べて製造が容易になる。
【００７３】
加えて、最大距離Ｇを6〜15mmとすることによって屈曲部１ｃ周辺の光出力と直管部１ａ周辺の光出力との差を少なくして光出力の均斉度を高くするということも可能である。間隔3mmをもって隣接する直管部１ａでは、自己の光出力が隣接するバルブの影になって光出力損失が発生し、光を照射方向に有効に取り出せない場合がある。これは、バルブ表面の輝度にもよるが、本形態のような高輝度の多重環形蛍光ランプＦＬの場合には、屈曲部１ｃが最大距離Ｇで6〜15mmの間隔を持って隣接する関係とした方が光出力の損失を低減することが可能である。しかし、屈曲部１ｃは屈曲時の熱劣化によって光出力が直管部１ａのそれよりも若干劣るため、屈曲部１ｃ間の間隔の最大距離Ｇを6〜15mmとすることによって屈曲部１ｃの光出力を向上させ、直管部１ａの光出力に近付くことになる。これにより、多重環形蛍光ランプＦＬ全体としての輝度の均斉度が向上し、点灯時に違和感のないランプイメージを得ることができる。
【００７４】
なお、最大間隔Ｇが15mmを超えると屈曲部１ｃ間に暗部が発生するため返って好ましくない。
【００７５】
さらに加えて、外側の環形ガラスバルブ１Ａにおける屈曲部１ｃの曲率半径を、内側の環形ガラスバルブ１Ｂにおける屈曲部１ｃの曲率半径に近付けることができ、屈曲部１ｃ形成によって熱劣化するバルブ長さの割合が減少し、その分光出力が向上する。また、外側の環形ガラスバルブ１Ａの屈曲部１ｃの曲率半径が小さくなった分、管軸長を大きくすることができ、放電路長が大きくなる。このため、多重環形蛍光ランプの光出力を向上させやすくなる。
【００７６】
また、たとえ隣接する環形ガラスバルブ１の直管部１ａにおける間隔が例えば３ｍｍ程度と狭くても、屈曲部１ｃ、１ｃ間に形成される隙間は上記のように大きくなるので、この屈曲部１ｃ、１ｃ間に形成される隙間を利用して多重環バルブ１のいずれか一つの環形ガラスバルブ１Ａまたは１Ｂの屈曲部１ｃを保持することが容易になる。したがって、複数の環形ガラスバルブ１Ａ、１Ｂのいずれか一つの環形ガラスバルブにおける屈曲部１ｃを複数、例えば２〜４個保持することで、多重環形蛍光ランプを照明装置本体などに装着することが可能になる。このため、多重環形蛍光ランプを上記のように保持することによって、保持のために生じる光源の暗部が、複数の環形ガラスバルブ１Ａ、１Ｂの全体を保持する場合より明らかに少なくなるという利点がある。したがって、点灯時の外観が向上する。なお、保持に利用する環形ガラスバルブ１Ａまたは１Ｂは、複数の環形ガラスバルブのいずれであってもよいので、２本の環形ガラスバルブ１Ａ、１Ｂからなる２重環形蛍光ランプの場合、外側の環形ガラスバルブ１Ａを保持してもよいし、また内側の環形ガラスバルブ１Ｂを保持してもよい。
【００７７】
図４は、本発明の多重環形蛍光ランプを実施するための第２の形態における主要部を概念的に示す要部正面図である。本形態は、図１ないし図３に示す第１の形態における構成に加えて、多重環バルブ１の外側環形ガラスバルブ１Ａおよび内側環形ガラスバルブ１Ｂのいずれか一方、例えば内側環形ガラスバルブ１Ｂのブリッジ接合部１Ｃ側の端部１ｄ１が口金４の内部にまで進入しないで外側において露出するように構成されている。これに対して、外側環形ガラスバルブ１Ａのブリッジ接合部１Ｃ側の端部１ｄ２が口金４の内部に進入するように構成されている。また、口金４の内部には、多重管バルブ１と口金４とを少なくとも結着する程度にシリコーン樹脂が充填されている。
【００７８】
本形態において、多重環バルブ１の外側環形ガラスバルブ１Ａおよび内側環形ガラスバルブ１Ｂのいずれか他方、例えば外側環形ガラスバルブ１Ａにおいて、ブリッジ接合部１Ｃ側の外面から端面までの突出長をＬ１とし、一方における同様の突出長をＬ２とすれば、それらの適当な数値関係は、次のとおりである。すなわち、Ｌ１≧Ｌ２、2ｍｍ＜Ｌ２＜6mmである。
【００７９】
そうして、本形態によれば、電極３からの熱が口金４内に充填されたシリコーン樹脂を経由してブリッジ接合部１Ｃ側の端部１ｄ２に伝導しやすくなるが、外側環形ガラスバルブ１Ａのブリッジ接合部１Ｃ側の端部１ｄ１は、上記のように口金４の外側に露出するように構成されていることによって、多重環バルブ１の最冷部が上記端部１ｄ２に形成される。そのため、多重管形蛍光ランプＦＬを照明器具内に配設した場合であっても、最適な水銀蒸気圧の下で発光効率の高い発光、換言すれば高照度を得ることができる。
【００８０】
また、口金４の内部にシリコーン樹脂が充填されていることにより、口金４が多重環バルブ１に良好に固定されるので、口金４が不安定になるのを防止することができる。
【００８１】
図５および図６は、本発明の照明装置を実施するための一形態としての天井取付形照明器具を示す一部切欠正面図および一部切欠底面図である。なお、図１ないし図３と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【００８２】
天井取付形照明器具は、照明器具本体１１、多重環形蛍光ランプＦＬおよび高周波点灯回路からなる。
【００８３】
照明器具本体１１は、天井に取り付けられて使用され、白色反射体１１ａ、ランプソケット（図示を省略している。）および保持具Ｈなどを備えている。白色反射体１１ａは、照明器具本体１１の下面中央部に配置され、四角錐形状のピラミッド形をなしている。ランプソケットは、多重環形蛍光ランプＦＬに給電するための接続手段であり、多重環形蛍光ランプＦＬの口金４に対向する位置に着脱自在に配設される。保持具Ｈは、多重環形蛍光ランプの多重環バルブ１の外側環形ガラスバルブ１Ａの屈曲部１ｃを包持して多重環形蛍光ランプＦＬを保持する。
【００８４】
多重環形蛍光ランプＦＬは、図１ないし図３に示すのと同じ構造のランプであり、多重環バルブ１が保持具Ｈに保持されることにより、照明器具本体１１の所定の位置に装着されている。
【００８５】
高周波点灯回路（図示を省略している。）は、低周波交流電源から入力を得てこれを高周波電力に変換し、ランプソケットを経由して高周波出力を多重環形蛍光ランプＦＬに供給する手段であるが、照明器具本体１１内の白色反射体１１ａの背方に形成された空間に配設されている。
【００８６】
そうして、照明器具本体１１の四角錐形状の反射体１３が四角形をなす多重環形蛍光ランプＦＬの中心に配設されているので、器具下側方向への配光特性が四角形になり、四角い部屋内の均一な照明に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の多重環形蛍光ランプを実施するための第１の形態を示す正面図
【図２】同じく要部拡大正面縦断面図
【図３】同じく対をなす環形ガラスバルブ間の移動距離を説明する要部正面図
【図４】本発明の多重環形蛍光ランプを実施するための第２の形態における主要部を概念的に示す要部正面図
【図５】本発明の照明装置を実施するための一形態としての天井取付形照明器具を示す一部切欠正面図および一部切欠底面図
【図６】同じく一部切欠底面図
【図７】従来技術における対をなす環形ガラスバルブ間の移動距離を説明する要部正面図
【符号の説明】
【００８８】
１…多重環バルブ、１Ａ…外側環形ガラスバルブ、１ａ…直管部、１Ｂ…内側環形ガラスバルブ、１Ｃ…ブリッジ接合部、１ｃ…屈曲部、４…口金、ＦＬ…多重環形蛍光ランプ、Ｇ…屈曲部間の最大距離、Ｈ…保持具
【図１】
2005353574.tif 000003
【図２】
2005353574.tif 000004
【図３】
2005353574.tif 000005
【図４】
2005353574.tif 000006
【図５】
2005353574.tif 000007
【図６】
2005353574.tif 000008
【図７】
2005353574.tif 000009